Czwarty stopień zasilania

Na szczęście doczekaliśmy czasów, gdy uruchamiając komputer, możemy być prawie pewni, że w gniazdku zasilającym jest odpowiednie napięcie.

Na szczęście doczekaliśmy czasów, gdy uruchamiając komputer, możemy być prawie pewni, że w gniazdku zasilającym jest odpowiednie napięcie.

Zasilacze awaryjne powyżej 800 zł

Zasilacze awaryjne powyżej 800 zł

Jeszcze kilkanaście lat temu, w epoce różnych "stopni zasilania", nie byłoby to wcale takie oczywiste. Zresztą nawet dzisiaj mieszkańcy niektórych części Polski nie do końca mogą liczyć na dobrodziejstwa cywilizacji w zakresie dostaw prądu. W październiku 2002 r. jedna ze stacji radiowych nadawała reportaż z małej wioski przy wschodniej granicy Polski, gdzie z zasady nie odnotowuje się napięcia wyższego niż 180 V, choć zdarzają się chwilowe skoki do ponad 240 V.

Nawet gdy tego typu problemy Cię nie dotyczą, chwilowa awaria zasilania może się zdarzyć zawsze. Zawsze też może się zdarzyć, że tuż obok Ciebie uderzy piorun, zamieniając sieć energetyczną w narzędzie zabójcze dla Twojego komputera. Dlatego warto pomyśleć o dobrym zasilaczu awaryjnym, który w razie zaniku napięcia pozwoli bezpiecznie zamknąć komputer, a niebezpieczne impulsy i przepięcia w sieci wyeliminuje z chirurgiczną precyzją.

Kwestia podejścia

Różnice konstrukcyjne między zasilaczami awaryjnymi, nie w zakresie ich dodatkowego wyposażenia, lecz jeśli chodzi o zasadę działania, sprowadzają się do podziału na trzy podstawowe typy urządzeń.

W pierwszej grupie znajdują się zasilacze off-line. Są to najprostsze urządzenia, przeznaczone przede wszystkim do ochrony pojedynczych stanowisk komputerowych. W przypadku pracy z poprawnym napięciem, prąd przechodzi przez filtr eliminujący zakłócenia i trafia bezpośrednio do komputera. W tym samym czasie ładowana jest bateria - prąd zmienny zamieniany jest na stały przez prostownik. Jednocześnie UPS cały czas monitoruje parametry pracy sieci zasilającej. Jeśli jakość zasilania pogorszy się poniżej pewnego poziomu lub prąd w ogóle zostanie odcięty, wówczas zasilacz przełącza się na pracę awaryjną. Źródłem napięcia jest bateria, a falownik zamienia prąd stały na zmienny o przebiegu quasi-sinusoidalnym.

Zasilacze typu off-line, ze względu na bardzo prostą konstrukcję, obarczone są poważnymi wadami. Do najważniejszych zalicza się długi czas przełączania na pracę bateryjną (akceptowalny dla komputerów, lecz zdecydowanie za długi dla wielu innych urządzeń) oraz brak synchronizacji przebiegu napięcia po zaniku zasilania z sieci i przełączeniu na pracę bateryjną. Z tych powodów UPS-y zbudowane w topologii off-line powoli znikają z rynku.

Zastępują je zasilacze awaryjne line-interactive, które są tylko nieco droższe, a zdecydowanie bardziej godne polecenia. Przede wszystkim, w konstrukcjach tego typu jeden transformator łączy funkcje prostownika i falownika, w zależności od potrzeb chwili, co pozwala skrócić czas przełączania na pracę bateryjną i zdecydowanie poprawić synchronizację przebiegu napięcia. Ponadto budowa transformatora umożliwia rozszerzenie funkcji zasilacza awaryjnego o mechanizm AVR, który w pewnych granicach (zwykle +/- 20 procent) może korygować poziom napięcia w sieci (np. podwyższać je, gdy jest za niskie) bez przełączania się na pracę bateryjną.

Zasilacze awaryjne poniżej 800 zł

Zasilacze awaryjne poniżej 800 zł

Najbardziej zaawansowane konstrukcyjne są urządzenia typu on-line. Ich cechą charakterystyczną jest to, że całkowicie izolują podłączone do UPS-u urządzenia od sieci zasilającej. Niezależnie bowiem od parametrów sieci, prąd na wyjściu jest zawsze dostarczany z baterii, cały czas ładowanej. W zasilaczach tej klasy wykorzystuje się wysokiej jakości falowniki, które prąd stały zamieniają na prąd zmienny o przebiegu w pełni sinusoidalnym. Zaletą tego typu zasilaczy awaryjnych jest oczywiście pełna kontrola nad parametrami napięcia dostarczanego do zasilanych urządzeń. Nie występuje też czas przełączania. Wadą - oprócz wyższych kosztów zakupu - jest także większe zużycie prądu. Trzeba powiem pamiętać, że podłączając UPS, musimy zasilać również jego pracę. O ile sprawność zasilaczy line-interactive przekracza 90 procent, o tyle dla wielu urządzeń on-line wynosi 75-80 procent. Oznacza to, że zużycie energii elektrycznej może być o 20-25 procent wyższe niż gdyby zasilane urządzenie było włączone bezpośrednio do sieci.

Warto też pamiętać o pewnym zagrożeniu, które wynika z konstrukcji zasilaczy on-line i z tego, że prąd zawsze trafia najpierw do baterii, a dopiero potem do zasilanego urządzenia. Otóż w wypadku awarii transformatora zasilanie podłączonych urządzeń zostanie całkowicie odcięte. Z tego względu spotyka się zasilacze on-line o konstrukcji nadmiarowej, w których pracują dwa niezależne obwody. W wypadku awarii jednego z nich drugi natychmiast przejmuje jego funkcje. Oczywiście jest to rozwiązanie zdecydowanie najdroższe, ale też zapewniające stosunkowo wysoki stopień bezpieczeństwa.

Powodów do chwały lista długa

Podstawowym zadaniem zasilaczy awaryjnych jest podtrzymywanie napięcia w wypadku jego zaniku lub przekroczenia progów granicznych.

Równie ważną funkcją jest filtrowanie napięcia sieciowego. W wypadku zasilaczy on-line dzieje się to niejako automatycznie, natomiast zasilacze line-interactive wykorzystują w tym celu specjalne filtry.

Filtr powinien przede wszystkim zawierać warystorowy tłumik przepięć impulsowych, często nazywanych szpilkami. Powstają np. podczas uderzenia pioruna w pobliżu budynku, w którym pracuje komputer. Tego typu impulsy w najlepszym razie mogą spowodować błąd w pracy komputera, np. jego zawieszenie, a w najgorszym - poważnie go uszkodzić, a ten scenariusz jest, niestety, dość prawdopodobny. Ponadto filtr eliminuje również częstotliwości radiowe, które mogą sie pojawiać w sieci zasilającej. Filtr umieszczony jest zaraz za gniazdem wejściowym zasilania.

Niektóre zasilacze awaryjne wyposażone są w rozmaite dodatkowe funkcje. Jedną z najbardziej przydatnych jest ochrona linii telefonicznej przed przepięciami. Ma to znaczenie zwłaszcza wówczas, gdy korzystasz z modemu do łączenia się z Internetem.

Parametry techniczne i wyniki testów

Parametry techniczne i wyniki testów

Warto zwrócić uwagę, czy UPS jest wyposażony w mechanizm AVR, pozwalający na bieżąco korygować w pewnym zakresie wahania napięcia wyjściowego (funkcja stabilizacyjna). Niestety, urządzenia off-line nigdy nie będą wyposażone w tę funkcję.

W pewnych okolicznościach może się przydać funkcja tzw. zimnego startu. Pozwala ona, gdy akumulatory zasilacza awaryjnego są naładowane, uruchomić komputer nawet przy braku zasilania sieciowego. Może się to okazać istotne, jeśli w czasie przerwy w zasilaniu trzeba pilnie uruchomić na chwilę komputer, aby np. zgrać z niego istotne dane.

Jeśli do zabezpieczenia sieci, w której pracować będzie UPS, stosuje się agregat prądotwórczy, wówczas trzeba wybrać model wyposażony w układ AG. Tylko takie zasilacze awaryjne będą mogły poprawnie pracować z agregatem, który wytwarza najczęściej prąd o mocno zniekształconej sinusoidzie i niezbyt stabilnej częstotliwości. UPS-y z układem AG są bardziej odporne na tego typu zakłócenia napięcia na wejściu.

Z kolei chcąc wykorzystać UPS do ochrony urządzeń innych niż komputer, np. kas fiskalnych czy centrali telefonicznych, trzeba wybrać model z układem KF, który obniża maksymalne wartości przebiegu quasi-sinusoidalnego, dostosowując je do wymagań wymienionych urządzeń, i jednocześnie zachowuje wartość skuteczną napięcia.

Zasilacze awaryjne wykorzystywane do ochrony serwerów bądź kilku stanowisk powinny być wyposażone w mechanizmy zarządzania z poziomu komputera, najlepiej również przez sieć. Muszą zatem mieć port do połączenia z komputerem. Ostatnio coraz częściej stosuje się w tym celu złącze USB, choć jeszcze do niedawna spotykany był tylko port szeregowy.


Zobacz również